現(xiàn)代低溫貯藏利用一定的制冷技術(shù)和場(chǎng)所滿足食品品質(zhì)的保鮮要求,主要包括機(jī)械冷藏、氣調(diào)冷藏、冷凍貯藏、減壓冷藏、真空冷凍干燥貯藏、冰溫貯藏、輻照貯藏等。
現(xiàn)代制冷之父詹姆斯·哈里森(James Harrison),l851年在澳大利亞維多利亞州季隆市為世界上第一家制冰廠設(shè)計(jì)并制造出一臺(tái)小型制冷壓縮機(jī)及其輔助設(shè)備和冰池,之后幾年內(nèi)便出現(xiàn)了采用天然物質(zhì)(如鋸屑或軟木)隔熱的一些機(jī)械冷藏庫(kù)。1879年,凍牛肉被從澳大利亞發(fā)運(yùn)到英國(guó),這是世界上易腐食品第一次成功地長(zhǎng)距離海上運(yùn)輸。不久,用于蘋果和梨的大型機(jī)械冷藏庫(kù)投入生產(chǎn),這標(biāo)志著食品貯運(yùn)保鮮進(jìn)入現(xiàn)代貯運(yùn)保鮮新時(shí)代,是食品貯運(yùn)保鮮的一次技術(shù)性革命。
1916一1920年,英國(guó)科學(xué)家基德(F.Kidd)和韋斯特(C.West)圍繞氣體組成成分對(duì)蘋果貯藏品質(zhì)的影響進(jìn)行了系統(tǒng)研究,為氣調(diào)貯藏庫(kù)的誕生提供了理論基礎(chǔ)。1928年英國(guó)建立了第一座機(jī)械氣調(diào)庫(kù),開創(chuàng)了果蔬氣調(diào)貯藏保鮮新時(shí)代。這一時(shí)期,世界各國(guó)雖陸續(xù)開展對(duì)氣調(diào)貯藏的研究,但進(jìn)展緩慢。直至第二次世界大戰(zhàn)后,氣調(diào)技術(shù)迅速進(jìn)入應(yīng)用發(fā)展階段,各個(gè)國(guó)家越來越多地將氣調(diào)技術(shù)應(yīng)用于商業(yè)性貯藏。目前,氣調(diào)貯藏已成為美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、意大利、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行果蔬保鮮的重要手段,氣調(diào)技術(shù)由自發(fā)氣調(diào)到機(jī)械氣調(diào),又到自動(dòng)控制氣調(diào),大量用于農(nóng)產(chǎn)品貯藏。
20世紀(jì)30年代,生活在冷凍機(jī)時(shí)代的美國(guó)發(fā)明家克拉倫斯·伯茲埃伊首先意識(shí)到快速的冷凍處理才是使各種肉、禽、水產(chǎn)品等得到有效貯藏的關(guān)鍵,但當(dāng)時(shí)對(duì)冷凍食品的品質(zhì)保持、流通過程中的處理缺乏必要的知識(shí)。直到20世紀(jì)50年代,家用冰箱日益普及時(shí),冷凍食品才開始在發(fā)達(dá)國(guó)家大量銷售。20世紀(jì)60年代末冷凍食品進(jìn)入中國(guó),20世紀(jì)90年代隨著冰箱在中國(guó)億萬家庭普及和制冷技術(shù)的高速發(fā)展,食品冷凍加工與貯藏成為節(jié)約和利用食品資源、保證食品質(zhì)量、方便人民生活、提高健康水平的有效手段之一。目前冷凍食品已成為居民消費(fèi)的一大主題。
1957年,沃克曼(Workman)和胡梅爾(Hummel)等同時(shí)發(fā)現(xiàn),在對(duì)某些果蔬進(jìn)行冷藏的同時(shí)降低其貯藏環(huán)境的氣壓,可比常規(guī)氣調(diào)貯藏明顯延長(zhǎng)其貯藏壽命。1966年,美國(guó)的Bg等人提出了完整的減壓貯藏理論和技術(shù)。之后,各國(guó)廣泛開展實(shí)驗(yàn)室減壓保鮮研究,最先應(yīng)用于蘋果,之后迅速擴(kuò)展到其他水果、蔬菜、花卉、切花、苗木以及魚、肉、禽等動(dòng)物性食品,均取得顯著的貯藏效果。由于減壓貯藏需要將真空度降到正常大氣壓的1/10以下,庫(kù)體需承受很大的負(fù)壓,故減壓貯藏庫(kù)的建造費(fèi)用比普通冷庫(kù)、氣調(diào)貯藏庫(kù)昂貴數(shù)倍,到目前為止,這種方法還處于實(shí)驗(yàn)研究階段,尚未在商業(yè)上得到大規(guī)模應(yīng)用。
真空冷凍干燥技術(shù)起源于20世紀(jì)30年代,1930年丹麥的1 osdoff開始進(jìn)行食品凍干實(shí)驗(yàn),1940年英國(guó)的kidd提出用冷凍干燥方法處理食品,1943年全球第一臺(tái)食品真空冷凍干燥設(shè)備在丹麥問世,I961年英國(guó)食品部在Aberdeen實(shí)驗(yàn)工廠開始對(duì)食品凍干技術(shù)的研究,其研究成果證明,凍干技術(shù)用于食品加工是獲得優(yōu)質(zhì)食品的有效方法之一。20世紀(jì)80年代中期至90年代末,是全球凍干技術(shù)快速發(fā)展的階段,至目前經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,歐、美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)、國(guó)家的食品凍干技術(shù)已日臻成熟、完善,凍干食品已被人們廣泛接受;:我國(guó)則處于借鑒、消化吸收與自主創(chuàng)新相結(jié)合的階段,與當(dāng)今國(guó)際先進(jìn)水平相比存在一定差距,真空凍干食品的加工與處理在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)尚不具備競(jìng)爭(zhēng)力,但我國(guó)是原料生產(chǎn)大國(guó),因此該技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊。
20世紀(jì)70年代初,日本某食品加工研究所的職員山根昭美博士在一次擬采用CA法貯藏梨的實(shí)驗(yàn)中,由于操作失誤,原本設(shè)定的0℃的貯藏溫度被降至-4℃,他將溫度恢復(fù)到原貯藏溫度后發(fā)現(xiàn)梨并未凍傷,反而恢復(fù)到了貯藏前的狀態(tài),且完全恢復(fù)了原來的色澤和味道,這就是冰溫的發(fā)現(xiàn)。隨后山根昭美博士對(duì)愛斯基摩人采用低于0℃的海水貯存肉食的方法和動(dòng)物冬眠的機(jī)理進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)生物組織的冰點(diǎn)均低于0℃,當(dāng)貯藏溫度高于冰點(diǎn)時(shí),細(xì)胞始終處于活體狀態(tài)。山根昭美博士把此原理應(yīng)用到食品貯藏中,將食品結(jié)冰點(diǎn)至0℃的溫度區(qū)域定義為冰溫帶。冰溫技術(shù)首先由日本研究開發(fā),目前已形成一系列較為成熟的冰溫貯藏和加工技術(shù),近年來在美國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家和我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)得到推廣和普及,成為僅次于冷藏、冷凍的第三種保鮮技術(shù)。然而,由于冰溫貯藏技術(shù)要求較高,方法不易控制,目前我國(guó)適合該技術(shù)的配套器材的研究與開發(fā)相對(duì)滯后,冰溫貯藏在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)尚未得到廣泛應(yīng)用。
19世紀(jì)末德國(guó)物理學(xué)家威廉·康拉德·倫琴在陰極射線實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)X射線,隨后明克(Mick)通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)X射線具有殺菌作用,20世紀(jì)40年代首次將X射線用于輻射保藏食品的研究。經(jīng)過70多年的發(fā)展,各國(guó)在輻射保藏食品研究中主要用以°C0或3”Cs為放射源的射線照射,也有用能量在10×10°eV以下的電子射線照射的,均取得了很大的進(jìn)展。目前對(duì)輻射保藏食品的安全性還在作進(jìn)一步研究,除對(duì)馬鈴薯、洋蔥、大蒜、蘑菇等一些特定產(chǎn)品單獨(dú)進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)分析確證安全無害后,由政府以法律形式批準(zhǔn)用于商品生產(chǎn)外,其他食品的輻射保藏并未廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。此外,自1982年日本三菱公司采用波長(zhǎng)為650m的紅色LED光源對(duì)溫室番茄進(jìn)行補(bǔ)光取得良好效果后,可見光對(duì)果蔬生長(zhǎng)及貯藏品質(zhì)的影響引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者高度關(guān)注,目前其光照波長(zhǎng)、光配比、光強(qiáng)度及光均勻性等對(duì)果蔬的保鮮作用正在進(jìn)一步探索中。